十年守护 抗震成套技术为新疆电网保驾护航

2017年05月11日 16:35:22 来源:未知
   1个团队历时10年,日夜兼程、刻苦攻关出一项全新的电气设备抗震成套技术。这套技术在新疆电网的成功应用,保障了地震作用下超特高压混连电网的安全稳定运行。
   10年间,这支团队研究结出了丰硕的成果,并将科技成果直接转化成生产力。截止到2016年底,减隔震装置作为抗震成套技术的一种载体,已被广泛应用于新疆地区多个变电站。除此之外,该技术还节省了地震造成的电气设备维修以及更换费用4.08亿元,避免由于设备损坏导致停电造成的企业利润损失3.2亿元,创造间接经济效益约16亿元。
   近些年,在国家电网公司强有力支持下,中国电力科学研究院联合中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司、国网新疆电力公司、国网新疆电力公司经济技术研究院,实现了抗震成套技术的科研成果与工程设计方案以及工程应用等方面的有机结合。
   由于贡献突出,日前,以中国电力科学研究院程永锋博士为研究团队学术带头人的电力设施抗震研究项目“变电站电气设备抗震成套技术及应用”,获得了2016年度新疆自治区科技进步奖一等奖。
   与地震“作战”
   新疆地区是国家“一带一路”战略中巴经济走廊的起点,电网建设规模大、范围广、电压等级高。同时,新疆处于印度板块和欧亚板块碰撞的前沿地带,拥有五大地震带,是我国多震省区之一,地震频度高、震级大、范围广。
   而变电站作为新疆电网中重要的枢纽节点,站内电气设备抗震问题成为制约变电站甚至电网安全运行的重要瓶颈之一。
   于是,中国电力科学研究院于2006年开始涉足电力设施抗震研究领域。然而当时,国内外变电站电气设备抗震研究存在3大技术难题:缺乏具有针对性的电气设备抗震试验技术;缺乏合理的电气设备抗震设计方法;在地震高烈度区,缺乏有效的提高电气设备抗震能力的减震技术。团队在这方面并没有太多的国内外先进经验可借鉴,只能从头开始、摸索前行。
   2007年,日本新泻县大地震引起变压器油泄露起火,让该院抗震研究团队倍感任务紧迫。2008年,我国汶川大地震给电网带来了超过120亿元的直接经济损失。损失惨重,使这项研究迫在眉睫、刻不从缓。
  
 
   我国2008年汶川地震造成的变电站损毁
   从立项、经费到团队成员,国家电网公司和中国电力科学研究院及时给予了全方位的支持。10年间,该项目的科研经费达5000万元,研究人员由最初的3人发展到如今的21人。
   团队扎根新疆,为了解决新疆地区高抗震设防烈度下变电站内电气设备抗震能力有限的难题,程永锋带领抗震研究团队开展了一系列关键技术难点攻关,确立了抗震设防标准,生成了抗震标准设计反应谱,提出了抗震试验谱与需求谱容差控制要求,确定了单体设备及回路的支架动力放大效应和连接导体的设计原则,研发出新型减隔震装置,明确了抗震性能判定准则,从而形成了变电站电气设备抗震成套技术。
   目前,该研究团队已能在我国电网变电站抗震性能评估、抗震试验能力校核、提高变电站抗震能力的减隔震技术研发与应用方面独挡一面,赢得了业内外、国内外的高度赞誉和认可。2016年8月4日,该研究成果通过了新疆自治区科技厅成果鉴定,鉴定认为其“总体达到了国际先进水平,部分技术达到国际领先水平”。
   与创新“赛跑”
   10年来,该项目成果中的减隔震装置已在新疆750kV阿克苏、乌苏、喀什、库车、巴楚、220kV伽师等多个高烈度区内的变电站工程中得到了广泛应用,减隔震装置和设备运行良好。
   与此同时,电气设备抗震成套技术在新疆成功应用的基础上,已推广至全国多个更高电压等级且高烈度地震区变电站(换流站)中,如云南、甘肃、四川、山西等地区变电站(换流站)。
   中国工程院院士葛修润这样评价这项技术:项目成果显著提高了高烈度区电气设备的抗震能力,推动了行业技术进步,引领了电气设备抗震技术的发展,为变电站的抗震工作开展提供了重要的理论支撑和技术支持。
   取得如此重大的成果,得益于团队数十年如一日,与时间“赛跑”,与创新“赛跑”。
   团队主要骨干卢智成介绍,该项目研究期间开展了大量地震模拟振动台试验,试验量达45次,试验工况多达几百种。在高压电气设备抗震试验技术、抗震设计方法和减震装置研制等技术领域取得了3方面突出创新。
   功夫不负有心人,项目成果显著提高了高烈度区电气设备的抗震能力,有效地解决了电气设备抗震技术难题。该技术成果荣获了省部级科技进步一等奖1项;修订了1项国家标准,正在编制1项行业标准,编制了1项团体标准,编制了6项国网公司企业标准;出版了1本专著,发表了50余篇文章,授权近30项专利;培养了多名核心技术骨干,推动了行业技术进步。
   这套技术不仅在国内得到广泛应用,在国际上也具有令人侧目的竞争力。团队研制的减震装置性能优良、减震效率高、造价低廉,完全替代了国外同类产品,逐步占领国内市场,显著提高了国际竞争力。
   未来该套技术成果将致力于走出去,将保障地震作用下超特高压混连电网的安全稳定运行,减小地震损失和次生灾害的发生,对加快推进国家战略规划“一带一路”的经济发展及广泛联系都具有十分重要的社会意义。(科技日报记者 马爱平)

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